1. Mehanizam dezinfekcije natrijum hipohloritom
Natrijum hipohlorit je veoma efikasan dezinfekciono sredstvo{0}}koje sadrži hlor. Njegov dezinfekcijski učinak uglavnom uključuje djelovanje hipohlorne kiseline, djelovanje kisika u nastajanju i hloriranje. Oksidacija hipohlorne kiseline je glavni baktericidni mehanizam dezinficijensa koji sadrže hlor-.
Dezinficijensi koji sadrže hlor{0}} u vodi stvaraju hipohlornu kiselinu, koja djeluje na bakterijske proteine. Hipohlorna kiselina ne samo da može stupiti u interakciju sa staničnim zidom, već i, zbog svoje male molekularne veličine i nedostatka naboja, može prodrijeti u stanice i uzrokovati oksidaciju ili uništiti fosfat dehidrogenazu, što dovodi do smrti stanice.
Vrijedi spomenuti da iako se sredstva za dezinfekciju hlora široko koriste u industriji, mnoge vodene fabrike postepeno smanjuju upotrebu tekućeg hlora zbog značajnih sigurnosnih rizika povezanih s njegovom proizvodnjom, skladištenjem, transportom i upotrebom.
Nasuprot tome, dezinfekcija natrijum hipohloritom ima prednosti visoke sigurnosti i jednostavne opreme za doziranje. Upotreba natrijum hipohlorita za zamjenu dezinfekcije tekućim hlorom postala je nepovratan trend.
2. Poređenje procesa doziranja natrijum hipohlorita
Trenutno se dezinfekcija natrijum hipohlorita može postići na dva načina: jedan je korišćenjem generatora natrijum hipohlorita za proizvodnju rastvora natrijum hipohlorita na mreži; drugi je korištenjem unaprijed-pripremljenog rastvora natrijum hipohlorita.
Bez obzira na metod/sistem doziranja koji se koristi, svaki ima svoje prednosti i nedostatke. Efekat dezinfekcije i cena po toni vode tretirane ovim dvema metodama ne razlikuju se značajno.
Stoga, u područjima sa dovoljnim zalihama unaprijed -pripremljenih hemikalija (sa tri ili više dobavljača koji ispunjavaju zahtjeve), preporučuje se korištenje kupljenog prethodno-pripremljenog rastvora natrijum hipohlorita. Ova metoda ima relativno niže troškove rada i održavanja, kraće naručivanje opreme i cikluse izgradnje i nema posebnih zahtjeva za rutinski rad i održavanje.
Za male-postrojenja za prečišćavanje vode, posebno u područjima sa nezgodnim opskrbom i transportom, preporučuje se korištenje generatora natrijum hipoklorita za pripremu i dodavanje otopine na-otopinu. Time se izbjegava rizik od lošeg efekta dezinfekcije zbog dugotrajnog-razgradnje hemikalije u skladištenju.
3. Doziranje natrijum hipohlorita
Količina hlora dodanog tokom dezinfekcije varira u zavisnosti od kvaliteta sirove vode i zahteva za dezinfekciju. Da bi se postigli pouzdani i dugotrajni-dezinfekcioni efekti, doza treba da ispunjava dva zahtjeva:
1) "Zahtjev za hlorom" koji se troši za ubijanje bakterija kako bi se postigli određeni ciljevi dezinfekcije i oksidirali organske tvari.
2) "Rezidualni hlor" potreban da inhibira ponovni rast zaostalih bakterija u vodi. Propisi o rezidualnom hloru takođe pružaju jednostavnu metodu za određivanje doze i procenu dezinfekcionog efekta.
4. Faktori koji utiču na natrijum hipohlorit
1) Utjecaj doze natrijum hipohlorita na efikasnost inaktivacije
Dodavanjem različitih količina natrijum hipohlorita u 1L uzorka vode i reakcijom 30 minuta, koncentracija je izbrojana metodom membranske filtracije. Rezultati su pokazali da:
Dezinfekcija natrijum hipohloritom ima veoma dobar efekat inaktivacije. Pri dozi natrijum hipohlorita od 2,5 mg/L postignuta je 100% inaktivacija. Za postizanje sličnih zahtjeva kao GB18920-2002, optimalna doza natrijum hipohlorita može se smatrati 2,5-3,0 mg/L.
2) Utjecaj pH na dezinfekciju natrijum hipohloritom
Pri dozi natrijum hipohlorita od 0,5 mg/L, logaritamska stopa inaktivacije dezinfekcije natrijum hipohlorita smanjila se sa 2,03 na 0,27 sa povećanjem pH, pokazujući opadajući trend.
Ovo dovodi do zaključka da je omjer ClO- i hipohlorne kiseline u vodi uglavnom kontrolisan pH. Pri nižem pH, udio hipohlorne kiseline je veći, što rezultira jačom baktericidnom sposobnošću.
3) Utjecaj koncentracije amonijačnog azota na efikasnost inaktivacije
Amonijačni dušik brzo reagira s natrijum hipohloritom, trošeći ga i stvarajući monokloramin i dihloramin. Kada je hloramin prisutan u vodi, efekat dezinfekcije je relativno spor, što direktno utiče na dozu natrijum hipohlorita i efikasnost inaktivacije.
Povezane studije su pokazale da kada su nivoi amonijačnog azota 1, 3, 5, 8, 10 i 15 mg/L, efekat različitih količina natrijum hipohlorita koji se dodaje tokom 30 minuta na efekat inaktivacije je sledeći:
Kada je amonijak azot manji ili jednak 15 mg/L i doza natrijum hipohlorita manja ili jednaka 6,0 mg/L, efekat inaktivacije dezinfekcije natrijum hipohlorita se pogoršava sa povećanjem nivoa amonijačnog azota; kada je amonijačni dušik 8 mg/L, bakterije se potpuno inaktiviraju s dozom natrijum hipoklorita od 5,0 mg/L.